一种柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法及系统与流程

本发明涉及电力系统控制，具体涉及一种柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法及系统。

背景技术：

1、目前柔性直流输电系统实际运行中，柔直稳态调压存在如下问题，uac调压模式下稳态电压无功uac-iq曲线设计较平缓、斜率较小，电压变化时柔直发/吸的无功量较小，调压效果不明显；采用q调压模式，运行人员需根据系统电压情况依靠经验手动调节无功，调节频繁、工作量大，且手动调节效果差，难以精准调控。

技术实现思路

1、为提高稳态调压效果和调压方法的灵活性、减少人为调压手操，本发明提供一种柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法及系统。

2、为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法，其包括：

4、当换流站交流电压q0在设定的电压控制范围[uop_min,uop_max]时，柔性直流输电系统维持恒无功控制，当换流站交流电压q0超过设定的电压控制范围[uop_min,uop_max]时，柔性直流输电系统转化为定电压控制。

5、可选地，恒无功控制的最终输出值qorder为：

6、qorder＝q0+quh+qul。

7、可选地，当流站交流电压q0在uop_min和uop_max之间时，quh和qul的输出均为0，即qorder＝q0。

8、可选地，当流站交流电压q0低于uop_min时，其差值经pi控制以后，qul输出正值，并与q0叠加，即qorder＝q0+qul。

9、可选地，当流站交流电压q0大于uop_max时，其差值经pi控制以后，quh输出负值，并与q0叠加，即qorder＝q0+quh。

10、可选地，pi控制器的积分时间常数设置为秒级，且比例系数设置小于设定范围，且最终输出值qorder满足无功的上下限设置[q_liml,q_limh]，其中q_liml、q_limh通过离线计算滚动更新得到。

11、可选地，将所述柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法纳入avc自动控制中，由avc主站全网优化得到各柔直换流站的电压参考值[vref1,vref1]或无功参考值qref，令[uop_min,uop_max]＝[vref1,vref1]或q0＝qref。

12、第二方面，本发明提供了一种柔性直流稳态调压灵活性控制器，其包括：

13、无功控制器，其用于实现：当换流站交流电压q0在设定的电压控制范围[uop_min,uop_max]时，柔性直流输电系统维持恒无功控制，当换流站交流电压q0超过设定的电压控制范围[uop_min,uop_max]时，柔性直流输电系统转化为定电压控制。

14、可选地，恒无功控制的最终输出值qorder为：

15、qorder＝q0+quh+qul

16、当流站交流电压q0在uop_min和uop_max之间时，quh和qul的输出均为0，即qorder＝q0；

17、当流站交流电压q0低于uop_min时，其差值经pi控制以后，qul输出正值，并与q0叠加，即qorder＝q0+qul；

18、当流站交流电压q0大于uop_max时，其差值经pi控制以后，quh输出负值，并与q0叠加，即qorder＝q0+quh。

19、可选地，pi控制器的积分时间常数设置为秒级，且比例系数设置小于设定范围，且最终输出值qorder满足无功的上下限设置[q_liml,q_limh]，其中q_liml、q_limh通过离线计算滚动更新得到；

20、将柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法纳入avc自动控制中，由avc主站全网优化得到各柔直换流站的电压参考值[vref1,vref1]或无功参考值qref，令[uop_min,uop_max]＝[vref1,vref1]或q0＝qref。

21、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：为提高稳态调压效果和调压方法的灵活性、减少人为调压手操，本发明提出一种柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法，包括优化柔性直流稳态无功电压控制策略，优化uac-iq曲线，在保证稳态调压效果的同时，又不降低暂态电压稳定裕度，同时将稳态调压纳入avc控制，即柔直站增加avc控制子站，协调控制换流站及近区交流系统稳态电压运行在合理水平，并在此基础上提高近区交流系统的暂态电压稳定性。

技术特征：

1.一种柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法，其特征在于，恒无功控制的最终输出值qorder为：

3.根据权利要求1所述的柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法，其特征在于，当流站交流电压q0在uop_min和uop_max之间时，quh和qul的输出均为0，即qorder＝q0。

4.根据权利要求1所述的柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法，其特征在于，当流站交流电压q0低于uop_min时，其差值经pi控制以后，qul输出正值，并与q0叠加，即qorder＝q0+qul。

5.根据权利要求1所述的柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法，其特征在于，当流站交流电压q0大于uop_max时，其差值经pi控制以后，quh输出负值，并与q0叠加，即qorder＝q0+quh。

6.根据权利要求1所述的柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法，其特征在于，pi控制器的积分时间常数设置为秒级，且比例系数设置小于设定范围，且最终输出值qorder满足无功的上下限设置[q_liml,q_limh]，其中q_liml、q_limh通过离线计算滚动更新得到。

7.根据权利要求1所述的柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法，其特征在于，将所述柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法纳入avc自动控制中，由avc主站全网优化得到各柔直换流站的电压参考值[vref1,vref1]或无功参考值qref，令[uop_min,uop_max]＝[vref1,vref1]或q0＝qref。

8.一种柔性直流稳态调压灵活性控制器，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的柔性直流稳态调压灵活性控制器，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的柔性直流稳态调压灵活性控制器，其特征在于，pi控制器的积分时间常数设置为秒级，且比例系数设置小于设定范围，且最终输出值qorder满足无功的上下限设置[q_liml,q_limh]，其中q_liml、q_limh通过离线计算滚动更新得到；

技术总结
为提高稳态调压效果和调压方法的灵活性、减少人为调压手操，本发明公开了一种柔性直流稳态调压灵活性控制实现方法及系统，涉及电力系统控制技术领域，其包括：当换流站交流电压Q<subgt;0</subgt;在设定的电压控制范围[U<subgt;op_min</subgt;,U<subgt;op_max</subgt;]时，柔性直流输电系统维持恒无功控制，当换流站交流电压Q<subgt;0</subgt;超过设定的电压控制范围[U<subgt;op_min</subgt;,U<subgt;op_max</subgt;]时，柔性直流输电系统转化为定电压控制。

技术研发人员：谢惠藩,陈雁,苏寅生,徐光虎,李鹏,黄东启,郭铸,黄伟煌,李豹,蔡仲宁,张建新,邱建,朱泽翔,程维杰,林雪华,廖梦君,李书勇,付超,张海川
受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16